JPS602781A - ゴム補強用ポリエステル繊維の接着処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴムとの接着性が改善されたゴム補強用ポリエ
ステル繊維の接着処理法に関するものである。

ポリエステル繊維は一般に抗張力、寸法安定性等の諸性
質に優れており、自動車タイヤ、コンベアベルト、■ベ
ルト、ホース等のゴム補強材料として適している。しか
しポリエステル繊維はゴムとの接着性ｔこ乏しいため、
これまで接着性を改良することを目的に多数の提案が行
なわれてきた。

例えばポリエステル繊維をポリエポキシド化合物と芳香
族ポリイソシアネート化合物を含む第１処理浴で処理し
、次いでレゾルシン・ホルムアルデヒド・ゴムラテック
スを含む第２処理浴で処理する方法（特公昭４２〜１１
４８２号公報）が知られている。しかしながらこの方法
で処理された繊維材料は比較的硬れたゴムとの接着性を
示すが、繊維材料が硬くなり成形加工時の折り曲げが困
難となるうえ、耐疲労性が著しく低下するという欠点が
ある。

そこで本発明者らは、上記従来法の欠点を解消し、ポリ
エステル繊維本来の曲げ硬さや耐疲労性を良好に保持し
、しかもゴムとの接着性が望ましく改善されたポリエス
テル繊維の取得を目的として鋭麗検討した結果、ポリエ
ステル繊維をポリエポキシド化合物とカーボンブラック
を特定割合で含む第１処理浴で処理した後、さらにレゾ
ルシン自ホルムアルデヒド雪ゴムラテックス混合物とブ
ロックトポリイノ／アネート化合物を特定割合で含む第
２処理浴で処理することにより、上記目的が効果的に達
成できることを見出し本発明に到達した。

すなわち本発明はポリエステル繊維を（Ｗ）ポリエポキ
シド化合物および（Ｘｌカーボンブラックを、（Ｗ）　
＋　ＯＯ重量部当り（Ｘ）　０．３〜２０重量部の割合
で含み、かつ上記ｉＷ＋の濃度が０．５〜１５重量％の
範囲にある水性液からなる第１処理液で処理し、次いて
（Ｙ）レゾル７ン・ホルムアルデヒド・ゴムラテックス
混合物３よび（Ｚ＋ブロックトポリイソシアネート化合
物を、（Ｙ）　１００重量部（固形分換算）当り（ｚ）
５〜３０重量部の割合で含む水性液から７よる第２処理
浴で処理することを特徴とするゴムとの接着性がすぐれ
たポリエステル繊維の製造方法を提供するものである。

本発明において使用するポリエステル繊維はポリエチレ
ンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなど
の如き芳香族またはナフタレン環含有線状ポリエステル
からなるヤーン、コードまたは織布状のものを意味する
。ここで、ポリエステル繊維の形態はその用途ｔこよっ
て夫々異なることは勿論であるが、本発明の処理は任意
の形態に施すことができる。例えばヤーンの状態にて第
１処理浴で処理した後、コードまたは織布となし、次い
で第２処理浴で処理してもよいし、コードの形態で第１
処理浴で処理し、次いで第２処理浴で処理してもよい。

本発明の第１処理浴において使用するｆｗｌポリエポキ
シド化合物とは１分子中にエポキシ基を２個以上有する
化合物であり、エチレングリコール、グリセロール、ソ
ルビトール、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリ
コールなどの多価アルコール類とエピクロルヒドリンの
如きハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、゛レゾ
ルノン・ホルムアルデヒド樹脂などの多価フェノール類
と前記ノ・ロゲン含有エポキシド類との反応生成物など
をあげることができる。好ましくは多価アルコール、例
えばグリセロールとエピクロルヒドリンを反応させて得
た反応生成物が用いられる。

本発明の第１処理浴において使用する（Ｘ）カーボンブ
ラックは任意の分散剤を用いて水分散液として配合する
ことが好ましい。カーボンブラックとしては平均粒径１
１ｍ□〜ｓｏｏｍ７□の通當ゴム工業において使用され
るカーボンブランク、例えば３．７１　Ｆ、ｌ５ＡＦ％
ＨＡテ゛、ＧＰＦ、ＦＴ、Ｍ　Ｔ　、　Ｅ　Ｐ　Ｃ、Ｍ
　Ｐ　Ｃ、Ｆ　Ｆ　、　Ｓ　ＲＦなとが用いられる。

本発明における第１処理浴は上記ｆＷ＋ポリエポキシド
化合物およびｆＸ１カーボンブランクを主成分とし、さ
らにカーボンブランクの分散剤や苛性フープを含む水性
液であり、その固形分中の（Ｗ）ポリエポキシド化合物
と（ｘｉカーボンブラックの割合が（Ｗ）１ｏＯ重量部
当り（ｘ）　ｏ、　３〜２０重量部、とくに０８〜１０
重量部で、かつ上記（Ｗ）の濃度が０，５〜１５重量％
、とくに２〜１０重量％の範囲ｔこあることが適当であ
る。ここで上記［Ｘ）カーボンブラックの配合割合がＩ
］、３重量部未満では処理したポリエステル繊維のゴム
に対する接着性が十分向上せず、２０重量部を越えると
かえってゴムｔこ対する接着性低下を招くため好ましく
ない。また第１処理浴の（Ｖ／）ポリエポキシド化合物
の法度が０．５重量％未満ではポリエステル繊維ｔこ対
せる一処理剤の付着率が少なすぎて、ゴムに対する接着
性が十分発現せず、逆に１５重量％を越えると繊維に対
する処理剤付着率が大きくなって処理された繊維が硬く
なり、耐疲労性の低下を招くため好ましくない。

−力木発明の第２処理浴において使用するｆＹ）レゾル
ノン・ホルムアルデヒド・ゴムラテックス混合物とは、
アルカリ触媒下にレゾルシンとホルムアルデヒドを反応
させてなる初期縮合物とポリゲタジエン、スチレン・ブ
タンエンゴム、アクリロニトリル・ブタジェンゴム、ビ
ニルピリジン・スチレン・ブタジェンゴムおよび天然ゴ
ムなどのゴムラテックスとを混合し、熟成しドポリイソ
シアネート化合物とは、ポリイソシアネート化合物とブ
ロック化剤との付加化合物であり、具体的にはトリレン
ジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、
ジフェニレンメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、およびトリフェニルメタントリイソ
、′アネートなどのポリイソシアネート化合物と、フェ
ノール、クレゾール、レゾルノノールなどのフェノール
類、カプロラクタム、バレロラクタムなどのラクタム類
、アセトオキジム、メチルエチルケトンオキシムなどの
オキシム！、ｔ−ブタノール、ｔ−ペンタノールナトの
第３級アルコール類およびエチレンイミンなどのブロッ
ク化剤を反応させてなる付加化合物を挙げることができ
る。

本発明における第２処理浴は上記（ｙｌレゾルシン・ホ
ルムアルデヒド・ゴムラテックス混合物（以下ＲＦＬと
略称する）および（Ｚｌブロックトポリインシアネート
化合物を含む水性液てあり、その固形分中の（ｙｌ　Ｒ
Ｆ　Ｌと（２）プｔツクドポリイソシアネート化合物の
割合が、（ｙ）　１　ｏ　ｏ重量部当り（Ｚ）５〜３０
重量部、とくｅこ１０〜２５重量部の範囲にあることが
必要である。ここて上記（２）ブロックトポリイソシア
ネート・化合物の配合割合が５重量部未満では処理した
ポリエステル繊維のゴムに対する接着性が劣り、３ｏｄ
〜量部を越えると処理したポリエステル繊維が硬くなり
、耐疲労性が低下するため好ましくない。また第２処理
層の固形分濃度は通常１５〜２５重量％程度が適当であ
る。

本発明の第２処理浴はたとえば次の手順により調製され
る。まず水、レゾルシン、ホルムアルデヒドおよび苛性
ソーダを通常の方法で反応し、レゾルシン・ホルムアル
デヒド初期縮合物を得た後、これをゴムラテックスと混
合し、熟成してＲＦＬを得る。次にこのＲＦＬにブロッ
クトポリイソシアネート化合物を混合し、所定鑓度にす
ることにより第２処理浴が得られる。

ＲＦＬの熟成は通常２０〜３０℃の温度で２４時間以上
行なうのが望ましい。なお第２処理浴はＲＦＬにブロッ
クトポリイソ／アネート化合物を添加した後で熟成する
ことにより調製することもでき、予めＲＦＬを十分熟成
しておき、処理属Ｒｉ＋にブロックトポリイソシアネー
ト化合物を添加して使用に供することもてきる。

本発明において、上記第１処理浴および第２処理浴を用
いてポリエステル繊維を接着処理する方法としては、各
処理浴にポリエステル繊＆ｆＬを浸漬する方法およびポ
リエステル繊維に処理液をノズルから噴霧する方法など
の任意の方法を採用することかできる。ポリエステル繊
維に対する各処理浴の固形分付着量は第１処理浴組成分
としては００５〜６３重量％、好ましくは０３〜２２重
量％、第２処理浴組成分としては４０〜ＺＯ重量％、好
ましくは４５〜６０重量％が適当である。各固形分付着
量が少なすぎると繊維のゴムに対する接着力が劣り、ま
た多すぎると接着処理されたポリエステル繊維が硬くな
る傾向があるため好ましくない。なおポリエステル繊維
に対する処理浴の固形分付着量を制御するために、圧接
ローラーｅこよる絞り、空気吹付けしこよる吹飛し、吸
引などの手段を用いてもよい。

本発明ｅこおいてはポリエステル繊維を第１処理浴で処
理した後、常温〜ｉ　ｓ　Ｏ’Ｃの温度で乾燥し、１６
０’Ｃ〜２５０℃の温度、好ましくは１８０　’Ｃ〜２
２０℃温度で熱処理するのが望ましい。次いで第２処理
浴で処理した後、６ｏ℃〜１５０℃の温度で乾燥し、２
００’Ｃ〜２６０℃の温度、好ましくは２３０℃〜２５
０℃の温度て熱処理することｅこより目的とするゴム補
強用ポリエステル繊維が得られる。ここで熱処理温度が
低ずぎると繊維のゴムに対する接着性が不十分となり、
一方熱処理温度が高すぎるとポリエステル繊維が溶融し
て著しい強力低下を起し実用に供し得なくなるため好ま
しくない。

このようにして本発明の方法により処理１されたポリエ
ステル繊維はゴム補強用として優れた抗張力、寸法安定
性などの一般的諸性能を有し特に柔軟で曲げ硬さが低く
、成型加工性が良好で、１０１疲労性に優れ、また配合
ゴムに埋没加硫した後、剥離接着テストレ乙供する際の
ポリニスとの チル繊維、とゴムＪＩ着性が極めて高い。

八 本発明ｔこより柔軟でしをも極めてゴム付着率の高い処
理ポリエステル繊維が得られる理由は明らかでないが、
第１処理踏中のポリエポキシド化合物とポリエステル繊
維との結合力がカーボンブラックにより強化される効果
と、ポリエポキシド化合物と第２処理シ谷中に含まれる
成分との結合力がカーボンブランクの存在によりさらに
強化されるためであろうと考えられる。

さらにその機構をカーボンブラックの特性から推定して
みると、次のよう？こなろう。すなわちカーボンブラッ
ク粒子の表面層ｔこ及在する官能基、例えばカルボニル
基、カルボニル基、キノン基、水酸基などが処理悟組成
分であるポリエポキシド化合物やブロックトポリイソシ
アネート化合物と反応し強固な化学結合を形成すること
および上記粒子の表面積が大きいという構造的特徴が上
記処理浴中の各成分との接触点を多くして接着剤層内の
凝集力を強化していることの２つの機構から、ゴムとポ
リエステル繊維との間に強固な接着結合が得られるもの
と推定されるのである。

以下本発明を実施例ｔこより更に詳細に説明する。

なお実施例において、プライ間剥離力とはポリエステル
繊維とゴムとの接着力を示すもので、２プライの処理コ
ード間に９０度の角度をなすように処理コードを挿入し
、クロスプライ（コード密度３０エンド／　２５　ｗｔ
ｘ　）として、自動車タイヤ用カーカス配合ゴム中に埋
め込み、１５０℃で６０分間、プレスｅこより加硫した
後プライ間を５０ｗＡＺ分の引張速度で剥離させるに要
する力をｋｇ７２０ｍであられしたものである。またゴ
ム付着率もポリエステル繊維に対するゴムの接着性を示
す尺度で、上記のブライ間剥離カ測定の際にゴムから７
１１４されたコードを肉眼で観察し、コード表面のうち
ゴムの付着している割合を５段階（Ａ（ゴム付着率８１
〜ｔｏｏ％）、Ｂ（ゴム付着率６１〜８ｏ％）、Ｃ（ゴ
ム刊着率４１〜６　Ｑ　９ｉ；　）、Ｄ（ゴム付ｆｌｄ
率２１〜４０％）、Ｅ（ゴム付着率２０％以下Ｊ、１Ｍ
こ区分し記号であられしたものである。

コードの曲げ硬さはテーパ一式で測定したもので、測定
鮪が大きいほど硬いことを示す。更ｅこ強力保持率は耐
疲労性をあらゎす尺度でグツドリッチ式ディスクテスタ
ーによりコードに回転ディスク盤間で設定伸長５％、圧
縮１０％の繰返し疲労を４８時間（＋　７０５　ｒｐｍ
　）与えた後の強力残存を百分率であられしたものであ
る。

実施例１ グリセロールポリグリンジルエーテル（長潮産業社製、
ディナコールＥＸ−３１４、ポリエポキシド化合物）５
ｇｆこ蒸留水９９５ｇを加えて均一に溶解する。一方蒸
留水２４ｇ、１％苛性ソーダ水溶液５ｇ、リグニンスル
ホン酸ソーダ（分散剤）１ｇおよびカーボンブラック（
旭カーボン社製ＨＡＦ　）　１０　ｇをボールミルで４
８時間分散した後、この分散液０２４ｇを上記ポリエポ
キ７ド水・Ｆ主液に添加混合し得られた混合液を第１処
理浴とする。この第７処理ははポリエポキシド化合物１
００重量部当り、カーボンブラック１．２０’ｌＪ量部
を含むものである。

一方蒸留水３６０．４８　ｇ、レゾル７７１８９８１６
７％ホルムアルデヒド２７．６７　ｇ、１％苛性ソーダ
水溶液５１ｇの初期縮合物を調整し、該縮合物をビニル
ピリジン・スチレン・ブタジェン・ターポリマーラテッ
クス（日本ゼオン社製２５１８ＦＳ４０．５％乳化ｇｆ
１．）　４２２．９９　ｇ。

２８％アンモニア１９．４５　（５および蒸留水９９．
５１ｇの混合液にゆっくりかぎまぜながら加えて２４時
間Ｍ１成する。熟成完了後の前記レゾルシン・ホルムア
ルデヒド・ゴムラテックス混合液にジフェニルメタン・
ジインシアネートのフェノールブロック物（デュポン社
製ハイレンＭＰ）の２５％水分散液ａ’　Ｏｇを添加分
数し得られた混合液を第２処理浴とする。この第２処理
浴はレゾルシン・ホルムアルデヒド・ゴムラテックス混
合物の固形分１００重量部当り、ブロックトインシアネ
ート化合物１０重量部を含・ム・ものである。

次に１５０００７２本合せ、上撚４０回／１０”Ｉ、下
撚４０回／１０（７）のポリエステル繊維からなるコー
ドをコンビヱートリーター処理機（Ｃ−Ａリツラー社製
）を用いて上記第１処理浴中に浸漬した後、１００°Ｃ
で１５０秒間乾燥し、続いて２００℃で３０秒間熱処理
した。次いでこのコードを第２処理浴に浸漬した後１０
０℃で１５０秒間乾燥し続いて２４５℃で６０秒間熱処
理した。このように処理したポリエステルコードには第
１処理浴の固形分００７重量％、第２処理浴の固形分５
２重量％がそれぞれ付着していた。得られた処理コード
についてプライ間剥離強力、ゴム付着率、コード強力、
コード曲げ硬さおよび疲労後の強力保持率を測定した。

その結果を第１表に示す。

また第１処理浴におけるｆＷ）ポリエポキシド化合物の
濃度と（Ｘｌカーボンブラックとの割合および第２処理
浴ｔこおける（Ｙ）レゾルジン・ホルムアルデヒド・ゴ
ムラテックス混合物と（２）ブロックトポリイソシアネ
ート化合物との割合を第１表に示した如く種々変更して
それぞれの処理浴を調製し、上記と同様シこポリエステ
ルコードの接着処理を行ない、処理コードの特性を評価
した結果を第１表に併せて示す。

第１表の結果から明らかなように本発明の方法（ＪＫ　
１〜１６）により処理して得たポリエステルコードはゴ
ムとの接着性およびゴムに対する付着性がすぐれ、しか
も曲げ硬さおよび耐疲労性が均衡している。これに対し
、第１処理浴ｅこ対するカーボンブラックの添加が０ま
たは少なすぎる場合（１１８，２０）、第１処理浴がポ
リエポキシド化合物を欠く場合（Ａ１７　）、第２処理
浴がブロックトイソシアネート化合物を欠（場合（Ａｉ
　ｑ　）およびその量が少なすぎる場合（４２＋）はゴ
ムとの接着性が劣り、第２処理浴のプラックドイツ／ア
ネート化合物が多すぎる場合（ＪＩＣ２２）はコードが
硬くなり、耐疲労性が低下するため好ましくない。

特許出願人　東　し　株　式　会　社 ４３６−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゴム補強用ポリエステル繊維を、（Ｗ）ポリエポキシド
   化合物および（ＸｉカーボンブラックをＦＷ）１００重
   量部当り（Ｘ）　０．３〜２０重量部の割合で含み、か
   つ上記（Ｗ）の濃度が０．５〜１５重量％の範囲にある
   水性液からなる第１処理浴で処理し、次いで（ｙ）レゾ
   ルシン・ホルムアルデヒド・ゴムラテックス混合物およ
   び（２））ブロックトポリイソシアネート化合物な（Ｙ
   ）　１００重量部（固形分換算）当り（Ｚ）５〜６０重
   量部の割合で含む水性液からなる第２処理浴で処理する
   ことを特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の接着処
   理法。